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2019年高中生物 專題 2.1.1 植物細胞工程的基本技術課時作業(yè) 新人教版選修3 一、選擇題 1．(xx吉林高二質檢)下列有關細胞全能性的敘述，正確的是(　　) A．植物體只有體細胞才具有發(fā)育成完整個體所必需的全套基因 B．高度分化的植物細胞只有處于離體狀態(tài)時才有可能表現出全能性 C．植物體內某些體細胞沒有表現出全能性，其原因是所含基因不同 D．紫色糯性玉米種子培育成植株，這反映植物種子具有全能性 【解析】　A項，細胞具有全能性的原因是細胞具有發(fā)育成完整個體所必需的全套基因，而配子也具有這樣的全套基因，同樣具有全能性，A項錯誤；C項，植物體內細胞沒有表現出全能性，這是細胞內基因在特定時間和空間條件下選擇性表達的結果，C項錯誤；D項，種子發(fā)育成植株，是正常的生命歷程，不表現細胞全能性。只有B項是正確的，細胞全能性的表達前提是離體培養(yǎng)的細胞、組織或器官。 【答案】　B 2．韌皮部細胞是高度分化的植物細胞，用韌皮部細胞進行組織培養(yǎng)可以形成愈傷組織，下列敘述錯誤的是(　　) A．該愈傷組織是細胞經過脫分化和細胞分裂形成的 B．該愈傷組織的細胞沒有全能性 C．該愈傷組織是由排列疏松的薄壁細胞組成 D．該愈傷組織可以形成具有生根發(fā)芽能力的胚狀結構 【解析】　愈傷組織是由離體的植物器官、組織或細胞通過細胞分裂產生的，此過程稱為植物細胞的脫分化。愈傷組織中的細胞排列疏松而無規(guī)則，主要是一種高度液泡化的呈無定形狀態(tài)的薄壁細胞。愈傷組織在一定條件下繼續(xù)培養(yǎng)，細胞會發(fā)生再分化，生成芽和根，進而發(fā)育成完整植株。愈傷組織的發(fā)生方式主要有不定芽方式和胚狀體方式。其中，胚狀體方式是指由愈傷組織細胞誘導分化出具有胚芽、胚根和胚軸的胚狀結構，進而長成完整植株。 【答案】　B 3．(xx南京高二檢測)下列關于運用植物組織培養(yǎng)技術產生新個體的敘述，錯誤的是(　　) A．屬于無性生殖 B．主要理論依據是植物細胞具有全能性 C．培養(yǎng)過程中由于人工培養(yǎng)基含大量營養(yǎng)，不需光照就能發(fā)育成完整植株 D．人工培養(yǎng)基中含植物生長發(fā)育所需的全部營養(yǎng)物質，包括礦質元素、糖、維生素等 【解析】　植物組織培養(yǎng)屬于無性生殖，依據的理論基礎為植物細胞的全能性；在培養(yǎng)基中含有植物細胞發(fā)育所需要的全部營養(yǎng)物質；組織培養(yǎng)的脫分化階段不需要光，但是再分化階段需要光。 【答案】　C 4．(xx廣州高二檢測)用高度分化的植物細胞、組織和器官進行組織培養(yǎng)可形成愈傷組織，下列敘述錯誤的是(　　) A．該愈傷組織具有分裂能力 B．該愈傷組織的細胞沒有全能性 C．植物激素影響該愈傷組織的再分化 D．該愈傷組織形成時要避光處理 【解析】　愈傷組織是植物細胞脫分化和分裂形成的，它是一團沒有特定結構和功能并處于旺盛分裂狀態(tài)的薄壁細胞；愈傷組織的形成過程中要進行避光處理，否則就不利于產生大量的愈傷組織；生長素和細胞分裂素的比例影響著愈傷組織的再分化；愈傷組織的細胞也具有該植物全部的遺傳信息，因此該細胞也具有全能性。 【答案】　B 5．將胡蘿卜韌皮部細胞培養(yǎng)成幼苗時，下列條件中不需要的是(　　) A．具有完整細胞核的細胞 B．一定的營養(yǎng)物質和植物激素 C．離體狀態(tài) D．導入指示基因 【解析】　本題考查植物組織培養(yǎng)的條件。植物細胞具有全能性，即每一個細胞中都含有本物種體細胞的全套遺傳物質。在進行組織培養(yǎng)時，需要離體的組織或細胞(具有完整細胞核)，需要一定的營養(yǎng)物質和植物激素(細胞分裂素、生長素)，不需要導入指示基因。 【答案】　D 6．(xx薊縣模擬)某科技活動小組將二倍體番茄植株的花粉按下圖所示的程序進行實驗。下列根據圖示實驗的分析，錯誤的是(　　) A．植株A高度不育，說明該植物的生殖細胞不具有全能性 B．植株A的細胞能進行正常的有絲分裂，但不能進行正常的減數分裂 C．在植株B的細胞中，通常每對同源染色體上的成對基因都是純合的 D．由花粉到植株A需要用含有有機物的培養(yǎng)基來培養(yǎng) 【解析】　花粉已培育成一個完整植株A，說明花粉是具有全能性的，A項錯誤；植株A為單倍體植株，且具有一個染色體組，因此不能進行正常的減數分裂，B項正確；植株A的體細胞中只有一個染色體組，經秋水仙素誘導染色體數目加倍后植株B為純合體，C項正確；植物組織培養(yǎng)的培養(yǎng)基中應含有蔗糖及其他的有機物，D項正確。 【答案】　A 7．設計植物體細胞雜交實驗時，如果期望獲得性狀優(yōu)良的作物新品種，不需要考慮的是(　　) A．親本細胞的生殖隔離問題 B．選擇具有優(yōu)良性狀的親本 C．親本細胞的融合技術 D．雜種細胞愈傷組織的誘導和再分化 【解析】　本題考查植物體細胞雜交的應用。植物體細胞雜交的本質是直接讓來源不同的植物細胞相互融合，這兩種細胞可以沒有任何親緣關系，也就是說此技術解決了遠緣雜交不親和的障礙，跨越了生殖隔離。 【答案】　A 8．用細胞工程技術將天竺葵與香茅草雜交產生了驅蚊香草，有關培育過程的敘述錯誤的是(　　) A．需要用酶解法制備原生質體 B．愈傷組織的代謝類型是自養(yǎng)需氧型 C．克服了遠緣雜交不親和的障礙 D．包含了有絲分裂和細胞分化的過程 【解析】　該過程中需利用植物體細胞雜交技術，需先利用纖維素酶和果膠酶處理，以制備原生質體；愈傷組織細胞不能進行光合作用，需利用培養(yǎng)基中的有機物；其代謝類型應為異養(yǎng)需氧型，B項錯誤；該技術克服了天竺葵與香茅草之間的種間障礙，雜種細胞培育成完整植株包括了有絲分裂、及細胞分化為莖、葉、根等過程，C、D項正確。 【答案】　B 9．(xx武漢高二月考)“白菜—甘藍”是用細胞工程的方法培育出來的蔬菜新品種，它具有生長期短和耐儲藏等優(yōu)點。下圖是“白菜－甘藍”的培育過程示意圖，下列描述錯誤的是(　　) A．培育過程中，實現①②過程常用的物質為纖維素酶和果膠酶 B．過程③的誘導方法有物理法和化學法兩種 C．⑤過程中進行的細胞分裂方式是減數分裂，形成的雜種植物幼苗遺傳物質發(fā)生改變 D．植物體細胞雜交方法的優(yōu)點是克服遠緣雜交不親和的障礙 【解析】　本題考查植物體細胞雜交技術和識圖能力。根據植物體細胞雜交技術可以確定①②是利用纖維素酶和果膠酶除去細胞壁得到原生質體；③是原生質體融合形成融合的原生質體，遺傳物質發(fā)生了改變，是白菜細胞和甘藍細胞遺傳物質的集合，通過有絲分裂增加細胞數目；植物體細胞雜交克服了遠緣雜交不親和的障礙。 【答案】　C 10．在植物細胞工程中，當原生質體融合成一個細胞后，需要誘導產生出細胞壁，參與這一過程的細胞器是(　　) A．葉綠體、高爾基體 B．線粒體、高爾基體 C．葉綠體、線粒體 D．線粒體、內質網 【解析】　本題考查細胞壁的形成。細胞壁的形成過程與高爾基體密切相關，因為高爾基體產生的許多小囊泡聚集形成了細胞壁的前體，線粒體在此過程中提供能量。 【答案】　B 二、非選擇題 11．(xx九江高二檢測)某二倍體植物是雜合子，圖為其花藥中未成熟花粉在適宜的培養(yǎng)基上培養(yǎng)產生完整植株的過程。據圖回答問題。 (1)圖中①表示的是該花粉培養(yǎng)過程中的________過程，②表示的是________過程。X代表的是_____________________________________________， ③表示的是________過程，④表示的是誘導________過程。 (2)圖中從愈傷組織形成完整植株的途徑有兩條，具體通過哪一條途徑主要取決于培養(yǎng)基成分中_______________________________________________ 的種類及其濃度配比，最后獲得的來源于未成熟花粉的完整植株都稱為________植株(甲)。未成熟花粉經培養(yǎng)能形成完整植株，說明未成熟花粉具有__________________________。 (3)對植株甲進行________，才能使其結實產生后代(乙)，否則植株甲只有通過________的方式才能產生后代(丙)。乙、丙兩種植株中，能產生可育花粉的是________植株，該植株群體中每一植株產生可育花粉的基因組成種類數為________種，該群體植株產生可育花粉的基因組成種類數為________種?；ㄋ庪x體培養(yǎng)在育種上的特殊意義是________________，從而開辟育種新途徑。 【解析】　本題以花藥的離體培養(yǎng)為依托，考查植物組織培養(yǎng)技術的相關知識。在解題時注意運用植物組織培養(yǎng)技術的思路，分析培養(yǎng)過程的各個環(huán)節(jié)。 (1)圖示①過程形成愈傷組織，所以應是脫分化過程，②過程形成叢芽，說明是再分化過程，而叢芽經過④過程形成植株，說明④是分化生根的過程。另外愈傷組織在不同的培養(yǎng)基上也可先生根，再分化形成芽，形成完整植株，所以X就是胚狀體。 (2)培養(yǎng)基中所含的植物激素種類和比例不同，誘導形成的結構不相同。花藥細胞含有本物種全套的遺傳物質，具有發(fā)育的全能性，其離體培養(yǎng)成的個體都是單倍體。 (3)植株甲為單倍體，只含有配子的染色體組成，是高度不育的，只有其染色體加倍后，才能產生正常的配子，因染色體加倍后形成的是純合子，每個植株減數分裂只能形成一種基因組成相同的配子，因雜合子植株含有多對等位基因，所以這樣的群體產生的配子有多種。因單倍體育種形成的是純合子，自交后代不發(fā)生性狀分離，在育種上可明顯地縮短育種年限。 【答案】　(1)脫分化　再分化　胚狀體　分化(或發(fā)育)　生根 (2)植物激素　單倍體　細胞的全能性 (3)染色體加倍(其他合理答案也可)　無性繁殖　乙(或經過染色體加倍)　一　多　縮短育種年限 12．將二倍體的闊葉粉花煙草(AAbb)和柳葉黃花煙草(aaBB)兩個品種，通過植物體細胞雜交的方法培育出雜種植株(AAaaBBbb)，其表現型為闊葉黃花。請回答下列問題。 (1)植物體細胞雜交過程中，首先去掉細胞壁獲得原生質體，其常用的方法是________。誘導原生質體融合常用的化學試劑是____________，原生質體融合的結構基礎是_______________________________________________________。 (2)獲得雜種細胞后，還要經____________技術才能獲得雜種植株，此過程所依據的原理是____________________。獲得的雜種植株是________倍體。 (3)利用上述兩個品種來培育雜種植株(AAaaBBbb)，除上述方法外，還可以用其他育種方法。請用遺傳圖解表示育種過程并作簡要的文字說明。 【解析】　第(1)問考查植物體細胞雜交過程中的兩個關鍵操作：原生質體的制備和融合。第(2)問考查植物體細胞雜交與植物組織培養(yǎng)之間的關系。關于雜種植株的染色體倍性問題，由于原來的兩種煙草均為二倍體(由染色體組成可以看出)，因此雜種植株為四倍體。第(3)問考查傳統(tǒng)的有性雜交技術，并與植物體細胞雜交進行比較。 【答案】　(1)酶解法(或用纖維素酶和果膠酶處理細胞壁)　聚乙二醇　細胞膜具有一定的流動性　(2)植物組織培養(yǎng)　植物細胞的全能性　四　(3)圖解 　　　　　 F1：　　　 闊葉黃花煙草 　　　 　(AaBb) 　　　　　 ,染色體加倍 　　 闊葉黃花煙草(AAaaBBbb)